北邮操作系统实验-进程同步.doc

进程同步 1．实验目的：? （1）理解进程/线程同步的方法，学会运用进程/线程同步的方法解决实际问题；? （2）了解windows系统或unix/linux系统下中信号量的使用方法。? 2．实验内容? 编写一个有关生产者和消费者的程序：每个生产者每次生产一个产品存入仓库，每个消费者每次从仓库中取出一个产品进行消费，仓库大小有限，每次只能有一个生产者或消费者访问仓库。要求:采用信号量机制。? 3、环境说明? 本实验是在win7环境下使用dev编译器实现的，采用Win?API的信号量机制。? 4、程序设计说明? 该程序根据教材中的消费者生产者问题编写的，使用了教材中提供的框架思路以及库函数，使用CreateThread建立新的线程，使用CreateMutex创建一个互斥信号量，使用CreateSemaphore创建信号量，使用ReleaseMutex释放线程的互斥信号量，使用ReleaseSemaphore对指定的信号量增加指定的值，使用WaitForSingleObject等待空位，使用CloseHandle在操作结束后关闭线程和信号量。? 在这个程序里我设计了三个函数：? Int?main（）是主函数，其中包含了缓冲区大小的设置，生产者消费者发出请求等内容以及线程创建等内容? DWORD?WINAPI?producer(LPVOID?lpPara)是生产者等待缓冲区的使用权并对缓冲区进行操作? DWORD?WINAPI?consumer(LPVOID?lpPara)是消费者等待缓冲区的使用权并对缓冲区进行操作? ???该程序模拟生产者消费者问题，首先要设置缓冲区的大小，输入请求资源的各个进程的信息以及请求时间，并且按照请求时间对各进程进行排序，创建线程，然后按序依次对缓冲区进行操作，详细设计见源代码。? 5、程序运行结果截图：? ?只有生产者请求，没有消费者请求，请求满足 生产者请求大于消费者请求并且消费者请求在生产者放入产品之后：? ? 消费者请求多于生产者请求，只能满足部分消费者请求，不能满足全部：? 6、源代码：? #include?cstdio? #include?cstdlib? #include?cstring? #include?iostream ?#include?algorithm? #include?windows.h?? using?namespace?std;? #define?MAX_BUF?1000? #define?MAX_REQ?20??? HANDLE?mutex;? HANDLE?full;? HANDLE?empty;?? HANDLE?thread[MAX_REQ];? DWORD??pro_id[MAX_REQ];? DWORD??con_id[MAX_REQ];?? struct?request{? int?type;//记录生产者消费者的类型?intseq;???//记录请求次序?}req[MAX_REQ];??? intbuf_size;?? intreq_size;? ?int?no;? int?buffer[MAX_BUF]; ?int?in;? int?out;? ?int?result;?? boolcmp(request?a,request?b)?{?returna.seqb.seq;}?? DWORD?WINAPI?producer(LPVOID?lpPara)?{? WaitForSingleObject(full,INFINITE);? WaitForSingleObject(mutex,INFINITE);?? printf(生产者%d将第%d号产品放入缓冲区……\n,(int)lpPara,no);?buffer[in]=no++;?in=(in+1)%buf_size;? printf(成功放入缓冲区!\n\n,(int)lpPara);?? ReleaseMutex(mutex);? ReleaseSemaphore(empty,1,NULL);???? return?0;? ?}??? DWORD?WINAPI?consumer(LPVOID?lpPara)?{? WaitForSingleObject(empty,INFINITE);? WaitForSingleObject(mutex,INFINITE);??? printf(消费者%d将第%d号产品从缓冲区取出……\n,(int)lpPara,buffer[out]);????buffer[out]=0;?? printf(成功从缓冲区取出!\n\n,(int)lpPara);?? ReleaseMutex(mutex);? out=(out+1)%buf_size;? ReleaseSema